Fazendas solares no mar

Fazendas solares no mar podem neutralizar CO2 emitido por veículos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/07/2019

Ilhas solares flutuantes formariam grandes fazendas no mar que neutralizariam todo o CO2 emitido pelo setor de transporte no mundo todo. 

[Imagem: Novaton]

Reciclagem de CO2

Os combustíveis líquidos baseados no carbono - os conhecidos hidrocarbonetos derivados do petróleo, por exemplo - continuarão a desempenhar um papel importante no futuro, apesar dos esforços internacionais para reduzir seu uso.

Por isso, parece sensato recuperar o CO2 (dióxido de carbono) do ambiente e usá-lo novamente, assim como já fazemos com papel, latas e vidro.

Então, por que não declarar os mais famosos dos gases do efeito estufa também um produto de reciclagem?

Um grupo de pesquisadores da Suíça e da Noruega fez os cálculos necessários para viabilizar essa ideia e mostrou que "ilhas solares de metanol" poderiam produzir combustível suficiente a longo prazo para tornar neutras - em todo o mundo - todas as emissões de CO2 geradas pelos derivados de petróleo usados no setor de transporte.

Ilhas solares de metanol

A proposta é que a energia solar seja utilizada para produzir hidrogênio (H2) a partir da água do mar. O gás seria então convertido em metanol no próprio local usando CO2 também extraído da água do mar. Para isso, os pesquisadores analisaram em detalhes um cenário ainda hipotético, mas que já fornece a base para uma possível implementação.

A ideia se fundamenta em ilhas solares, ou seja, plataformas flutuantes equipadas com painéis fotovoltaicos. Como a energia solar não pode ser armazenada ou transportada de lá de forma viável, uma usina de energia solar no mar não faz sentido. Mas metanol líquido (CH3OH) e metano gasoso (CH4) podem ser produzidos a partir do dióxido de carbono e do hidrogênio. E tudo está disponível no oceano.

Já existem usinas de energia convertendo hidrogênio e CO2 em combustível. Surge, portanto, a questão: por que levar tudo para o mar? Por que não extrair CO2 do ar atmosférico, como estão fazendo vários projetos já em andamento?

A resposta é simples, diz a equipe: O espaço necessário para um suprimento mundial de combustível seria enorme.

Outras equipes já propuseram a implantação de fazendas solares marinhas para suportar plantas de dessalinização da água, extração de biomassa marinha, parques aquáticos e até residências.

[Imagem: TU Wien]

Fazendas de energia oceânicas

"Uma área de cerca de 170.000 km2 seria necessária para produzir a demanda anual do setor de transporte de carga global," explica Andreas Borgschulte, do Laboratório Federal Suíço de Ciência e Tecnologia dos Materiais (EMPA). "Isso poderia ser melhor alcançado por sistemas de energia solar no mar, uma área anteriormente não usada que não pertence a ninguém. O CO2 também pode ser extraído do ar no mar, mas uma alternativa atraente - e ainda óbvia - seria usar a concentração aproximada de 125 vezes mais alta de CO2 da água do mar para a 'colheita de dióxido de carbono'."

No entanto, essas "ilhas de metanol" teriam seu preço: A construção de uma usina química no oceano custaria cerca de US$ 90 milhões, segundo os cálculos da equipe. Essa fazenda de energia oceânica consistiria em cerca de 70 ilhas fotovoltaicas com um diâmetro de cerca de 100 m2 cada uma e um navio com as plantas de eletrólise e síntese. Isso resultaria em uma área total de cerca de 550.000 m2.

Mas uma única fazenda solar estaria longe de ser suficiente para alcançar um saldo zero de CO2 no setor de transporte mundial. A equipe calculou isso também, e concluiu que seriam necessárias 170.000 dessas ilhas para reciclar todo o CO2 emitido atualmente pelo setor de transporte.

A equipe concorda que é um objetivo utópico, mas acredita que é uma utopia que vale a pena perseguir. "Grandes ideias são necessárias - pequenas soluções atendem apenas pequenas partes do mundo, mas não todas," disse Borgschulte.

https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=fazendas-solares-no-mar&id=010115190711#.XSiJ1OhKjIU

Poder do açúcar

Açúcar pode tornar materiais praticamente indestrutíveis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/07/2019

       A armadura natural de açúcar chocou os cientistas pela sua resistência e durabilidade. 

                                                                    [Imagem: Edward H. Egelman/UVA]

Animais quase indestrutíveis

O segredo para fazer materiais praticamente indestrutíveis pode ser a mesma coisa que nos faz crescer e adoça os nossos sucos: o açúcar.

Sim, os açúcares podem ser usados para tornar tecidos e outros materiais quase indestrutíveis.

A resistência de uma "armadura" natural feita de açúcar chocou até mesmo Fengbin Wang e seus colegas da Universidade da Virgínia, nos EUA - a equipe conta com a participação do professor Guilherme de Oliveira, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

Eles estavam estudando organismos conhecidos como extremófilos, seres tão resistentes que sobreviveram aos rigores do espaço durante mais de um ano, em um experimento feito pela NASA.

Os organismos unicelulares estudados pela equipe vivem em fontes termais ácidas, e até em fontes termais vulcânicas, condições extremas demais para a maioria das formas de vida. Eles têm minúsculos apêndices, similares a pêlos, chamados pili. E esses pili se mostraram resistentes a ponto de não ceder a numerosos esforços para quebrá-los, na busca por desvendar seus segredos.

"Fomos incapazes de quebrar essas coisas em detergente em ebulição. Elas permaneceram absolutamente intactas. Por isso, tentamos tratamentos muito mais duros, incluindo fervura com soda cáustica, que é o hidróxido de sódio. Nada," contou o professor Edward Egelman, que tem experiência com coisas quase indestrutíveis.

O objetivo agora é tentar replicar de forma sintética a estrutura de açúcar encontrada nos animais. [Imagem: 10.1038/s41564-019-0458-x]

Armadura natural de açúcar

Sem conseguir nada com o tradicional "quebrar para ver o que tem dentro", a equipe recorreu à microscopia crioeletrônica, que permite visualizar imagens submicroscópicas até os átomos individuais.

O que as imagens do microscópio revelaram foi chocante. "Há apenas uma enorme quantidade de açúcar cobrindo toda a superfície desses filamentos, de uma forma que nunca havia sido vista antes. Esses bichos criaram uma maneira de usar quantidades enormes de açúcar para cobrir seus filamentos e torná-los resistentes aos incríveis extremos do ambiente em que vivem," disse Egelman.

Esses filamentos - os pili - são proteínas, mas proteínas normalmente são muito sensíveis ao calor, ácido e enzimas. Assim, é mesmo o revestimento de açúcar que torna os apêndices virtualmente indestrutíveis.

"Há muitas evidências mostrando que a adição de um pequeno número de açúcares pode aumentar a estabilidade de drogas e outras estruturas de proteínas, mas ninguém, até onde sabemos, havia visto essa quantidade enorme ... ao ponto em que algo é quase indestrutível," reforçou Egelman.

Roupas superduráveis

O objetivo agora é tentar reproduzir a cristalinidade dos açúcares encontrados nos extremófilos, para criar escudos e armaduras úteis.

Uma ideia, antecipou Egelman, é pegar uma proteína como a lã e cobri-la com um arranjo especial de açúcares, o que deverá resultar em roupas incrivelmente duráveis. Carpetes e materiais de construção também entram nessa lista.

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